압축부재의 장주 설계에 대한 해석방법과 시방서 규정 비교 논문

소개글

압축부재의 장주 설계에 대한 해석방법과 시방서 규정 비교 논문에 대한 보고서 자료입니다.

목차

1. 서론

2. 장주 설계 해석 방법
2.1 2차 구조 해석
2.2 철근 콘프리트 장주 해석
2.2.1 수치해석
2.2.2. 모멘트 확대법
2.2.3 Model Column Method
2.2.4 Additional (complementary) Moment Method

3. 장주해석에 관한 각 시방서 규정
3.1 한국 콘크리트 표준 시방서 및 미국 콘크리트 시방서(ACI)
3.1.1 압축부재의 장주효과
3.1.2 확대모멘트에 대한 일반 사항
3.1.3 횡구속 골조 압축부재의 확대모멘트
3.1.4 비횡구속 골조 압축부재의 확대모멘트
3.2 유럽 콘크리트 위원회(CER)
3.2.1 축하중에 따른 2차 영향
1) 정의
2) 일반사항
3) 2차 영향의 단순화된 기준
3-1) 독립된 부재의 세장 기준
3-2) 장주와 독립된 부재의 유효길이
3-3) 구조물에서 전반적인 2차 영향
4) Creep
5) 분석 방법들
6) 일반적인 방법
7) 공칭 강성에 근거한 2차 분석
7-1) 일반사항
7-2) 공칭 강성
7-3) 분석의 실제 방법
8) 공칭 곡률에 근거한 방법
8-1) 일반사항
8-2) 휨모멘트
8-3) 곡률
9) 2축 휨(Biaxial bending)

4. 결론

본문내용

작은 값의 한계이다)
Note.
pi^2
의 값은 sine꼴의 곡률 분포에 상응한다. 일정한 곡률을 위한 값은 8이다. c는 전체 곡률의 분포에 의존하는 반면에 3.2.1.7-3) (2)에서
c sub 0
은 오직 1차 모멘트에 상응하는 곡률에 의존하는 것을 주목해야 한다.
8-3) 곡률
(1) 일정한 좌우대칭의 횡단면(보강포함)을 가진 부재에 있어서 다음이 사용된다.
1`/`r`=`K sub r bullet K sub phi bullet 1`/`r sub o
(52)
여기서:
K sub r
은 축하중에 의존하는 교정 변수이다. (3)에 제시되어 있다.
K sub phi
는 크리프를 고려하기 위한 변수이다. (4)에 제시되어 있다
1`/`r sub o`=` epsilon sub yd`/`(0,45`d)
epsilon sub yd`=`f sub yd `/`E sub s
d는 유효 높이이다. (2)에 제시되어 있다.
(2) 만약 모든 보강이 반대편 쪽에 집중할 뿐만 아니라 그것의 일부분이 휨의 평면에 평행하게 분포하면 d는 다음과 같이 정의된다.
d`=`(h`/`2)`+`i sub s
(53)
여기서
i sub s
는 총 보강면적의 회전반경이다.
(3) 식 (52)에서
K sub r
은 다음과 같이 고려된다.:
K sub r`=`(n sub u`-`n`)`/`(n sub u`-`n sub bal`)`le`1
(54)
여기서:
n`=`N sub Ed `/`(A sub c ` f sub cd)
, 관련된 축력
N sub Ed
는 축력의 설계 값이다.
n sub u`=`1+omega
n sub bal
는 최대 모멘트 저항에서
n
의 값이다. ; 0,4의 값이 사용될 수 있다.
omega`=`A sub s`f sub yd`/`(A sub c`f sub cd )
A sub s
는 보강의 총 면적이다.
A sub c
는 콘크리트 횡단면적이다.
(4) 크리프의 영향은 다음의 변수에 의해 고려될 것이다.
K sub phi`=`1+beta sub phief`ge`1
(55)
여기서:
phi sub ef
는 유효 크리프 비율이다. 3.2.1.4)에 제시되어 있다.
beta`=`0,35`+`f sub ck`/`200`-`lambda`/`150
lambda
는 세장비이다. 3.2.1.3-1)에 제시되어 있다.
9) 2축 휨(Biaxial bending)
(1) 3.2.1.6)에 설명된 일반적인 방법은 2축 휨을 위하여 또한 사용되어질 수 있다. 다음의 준비는 단순화된 방법이 사용되어질 때 적용한다. 특별한 주의는 모멘트의 위험한 조합을 지닌 부재를 따라 단면을 확인하는 것이 고려되어야 한다.
(2) 2축 휨을 무시하는 각각의 주방향에서 분리된 설계는 첫 번째 단계로써 만들어진다. 불확실성은 가장 부적합한 영향을 가지게 되는 방향에서 오직 고려되는 것이 필요하다.
(3) 만약 세장비가 다음의 두 조건을 만족하면 추가적인 검토가 필요 없다.
lambda sub y`/`lambda sub z`le`2
and
lambda sub z`/`lambda sub y`le`2
(56-a)
그리고 만약 관련된 편심
e sub z`/`h
와
e sub y`/`b
이 다음의 조건중 하나를 만족해도 추가적인 검토가 필요 없다.
{e sub y`/`h} over{e sub z`/`b} `le`0,2 `````or`````{e sub z`/`b} over {e sub y`/`h} `le`0,2
(56-b)
여기서:
b,h
는 단면의 폭과 높이이다
b`=`i sub y bullet sqrt12
and
h`=`i sub z bullet sqrt12
; 임의의 단면
lambda sub y,`lambda sub z
는 y축과 z축에 각각 관련되는 세장비
l sub o`/`i
이다.
i sub y,``i sub z
는 y축과 z축에 가각 관련되는 회전반경이다.
e sub z`=`M sub Edy`/`N sub Ed
; z축에 대한 편심
e sub y`=`M sub Edz`/`N sub Ed
; y축에 대한 편심
M sub Edy
는 2차 모멘트를 포함하는 y축에 대한 설계 모멘트이다.
M sub Edz
는 2차 모멘트를 포함하는 z축에 대한 설계 모멘트이다.
N sub Ed
는 각각의 하중 조합에서 축 하중의 설계 값이다.
(4) 만약 식(56)의 조건이 적합하지 않다면 2축 휨은 각각의 방향에서 2차 영향을 포함하는 것으로 고려한다.(만약 그들이 3.2.1.2) (6) 또는 3.2.1.3)에 따라서 무시되지 않는다면). 2축 휨에 대해 정확한 횡단면 설계가 없는 경우에는 다음의 단순화된 기준이 사용된다.
({M sub Edx over M sub Rdx})^a``+``({M sub Edy over M sub Rdy})^a`le`1,0
(57)
여기서:
M sub Edx/y
는 공칭 2차 모멘트를 포함하는 각 축 주위의 설계 모멘트이다.
M sub Rdx/y
는 각 방향에서 모멘트 저항이다.
a는 해석적이다;
원 또는 타원의 횡단면에서 : a = 2
직사각형 횡단면에서 :
N sub Ed`/`N sub Rd
0,1 0,7 1,0
a = 1,0 1,5 2,0
중간 값을 위한 선형 보간을 통해
N sub Ed
는 축력의 설계 값이다.
N sub Rd`=`A sub c `f sub cd`+`A sub s ` f sub yd
; 단면의 설계 축 저항.
여기서,
A sub c
는 콘크리트 단면의 총 단면적
A sub s
는 세로의 보강 면적.
4. 결론
장주해석에 관한 각 시방서를 비교하였다. 한국 콘크리트 표준시방서와 미국 콘크리트 시방서의 경우 기하학적 비선형이 고려되는 2차 구조해석을 권장하고 있으며, 해석에 필요한 사항중
P-M-PHI
곡선은 구조기술자의 판단에 따라야 한다는 표현을 사용함으로써 엄격한 규정을 피하고 있다. 주요 구조해석 방법으로 2.2.2에 제시한 모멘트 확대법을 규정해 놓고 있다. 유럽 콘크리트 위원회의 경우는 2.2.3에 제시한 Model Column Method를 규정해 놓고 있으며 이때 사용되는
PHI
는 computer를 이용하여 구한 값이나 표에서 얻어지는 값이 사용된다.

키워드

압축부재,   장주,   시방서,   모멘트 확대법,   횡구속,   축하중,   세장비,   크리프